道路桥梁结构病害与加固

李英柱 / 身份证号：130107197208042121

道路桥梁结构病害与加固

李英柱 / 身份证号：130107197208042121

针对我国目前桥梁改造的加固加固市场的混乱局面，加强桥梁养护、管理及设计人员与施工技术队伍建设是整顿桥梁 加固市场的重要内容之一。特别是在全国基层的桥梁养护、管理及设计与施工人员中，普通桥梁诊断与加固设计知识也是十分重要的。文章叙述了桥梁病害的成因、桥梁加固的流程以及几种加固增强技术，即裂缝修补技术和加固增强技术。

道路桥梁；结构病害；裂缝修补；加固增强

1. 桥梁病害成因分析

中小跨径混凝土桥梁存在的一些常见病害有：自然环境锈蚀、伸缩缝破坏、桥梁裂缝等。

1.1自然环境的影响因素分析

一般自然环境因素对桥梁结构的影响就是路面刻蚀、混泥土被碳化。一般情况下，桥梁上面都会出现好多的刻蚀。这些刻蚀不仅影响到桥梁的路面外观，而且还会因为刻蚀将钢筋暴漏出来，风雨洗礼后容易生锈，造成结构破坏，大大缩短了桥梁的使用寿命。其次，桥梁路面的混泥土的成分大多含有Ca（OH）2，然而空气中含有大量的CO2成分，那么空气中的CO2成分就会和混泥土中的Ca（OH）2产生活血反应生成CaCO3，这就直接影响到了钢筋混泥土的PH值，造成PH值下降，从而降低桥梁的稳定性。其次，在很多桥梁结构施工时，用的钢筋都没有采用防腐处理，那么当混泥土受到自然条件的侵蚀后，PH值下降后就会直接加快了钢筋的腐蚀速度，大大缩短桥梁的使用寿命。从而造成工程人力物力的浪费，而且耽误交通的顺利通行。

1.2伸缩缝病害。

据目前的调查和研究表明，伸缩缝病害出现的原因有以下几个方面：①由于设计不周引起的伸缩缝损坏。桥面采用了“搭接角钢夹橡胶条”式简易伸缩缝装置系统，缝顶与现浇桥面混凝土同高，上铺沥青混凝土。由于设计中着重强调了解决桥面在伸缩缝处的平整度问题，忽略了桥面混凝土与桥面板的同步伸缩，因此，通车后，沥青混凝土表面沿缝出现不规则开裂，冬季加宽，夏季拱起。在车辆荷载的长期作用下，桥面铺装层(或路面表层)由缝处向里逐渐剪坏，出现啃边或大范围的坑槽，给日后修补带来了更大的困难。②由于选型不当引起的伸缩缝损坏。③由于桥墩台施工及梁(板)预制尺寸导致实际板端预留间隙与设计间隙悬殊而引起伸缩缝损坏。④设计与实际伸缩量不符引起的伸缩缝破坏。这样导致在伸缩缝处夏季出现沥青桥面拱起，冬季出现沥青混凝土桥面沿缝严重开裂的现象。⑤板式橡胶伸缩缝由于施工误差或橡胶板破坏引起的伸缩缝处严重跳车。⑥板式橡胶伸缩缝或钢板伸缩缝由于伸缩装置混凝土施工先于两端沥青混凝土路面面层而引起伸缩缝尾端跳车。⑦“反开槽法”施工操作不认真引起伸缩缝处跳车。目前运用“反开槽法”施工修筑的伸缩装置有毛勒缝或暗式伸缩缝等。“反开槽法”施工虽然从理论上解决了伸缩缝端头跳车的问题，但若施工时操作不当，车辆通过时仍有明显的反映。⑧材料选用不当引起的伸缩缝损坏。

1.3桥梁的路面裂缝的影响因素分析

在很多时候，桥梁路面在使用过程中会出现好多的裂缝，而且裂缝一直是影响桥梁稳定结构的主要危害。一般遭成桥梁路面出现裂隙的原因有；（1）在桥梁路面通过的车辆造成的摩擦和承受的压力以及在行车过程中急刹车摩擦都是造成裂隙出现的原因，而且在道路运输过程中，很多车辆都是超载或者超速行驶，这就造成路面受压严重，长期就会加快桥面出现裂缝的速度。（2）由于我国的桥梁结构是用一些较大压实度和密度强度都很大的半刚性结构，那么如果温差较大就会使桥面的铺装结构因为热胀冷缩出现以及称重压力变化大出现大量的裂缝。（3）在施工中，由于很多混泥土的配比不合理，那么就造成了在铺设混泥土后出现初步板结[1]，然后车辆在通过后就会对路面造成挤压，从而出现大裂缝。并且随着时间的变长裂缝会越来越大，甚至出现路面坑洼。

2 .桥梁加固的一般流程

在道路桥梁结构发生病害后，需要采取措施进行加固维修或者更换。道路桥梁加固工程一般应遵循以下工作程序：结构可靠性鉴定-加固方案确定-加固设计-施工组织设计-施工-验收。

结构可靠性鉴定，主要是对病害结构的病情诊断。加固方案好比处方，加固设计是现行规范及有关标准对加固方案的深化过程。加固施工是对被加固结构按加固设计进行加固的施工过程，对于大型结构加固，为确保质量和安全，施工前应编制施工组织设计。

3. 桥梁加固增强技术

桥梁的增强改造可以分为裂缝修补和对桥梁结构的加固增强，下面介绍其特点及其适用的场合。

3.1裂缝修补技术。裂缝修补的目的在于恢复结构物的防水性和耐久性。

裂缝修补的目的在于恢复结构物的防水性和耐久性，主要技术有：

3.1.1表面处理法，在微裂缝的表面涂抹填料及防水材料，以提高其防水性和耐久性。对于宽度发生变化的裂缝，要设法使用有伸缩性的材料。

3.1.2注浆法，在裂缝中注入树脂或水泥类材料，以提高其防水性及耐久性。主要注浆材料是环氧树脂，多采用低压低速注入法。环氧树脂注入法与钢钉并用，可以增强裂缝部位的整体性，是一种防止裂缝继续发展的好办法。

3.1.3充填法，这是一种适合于修补较宽裂缝的方法，具体做法是沿裂缝凿一条深槽，然后在槽内嵌补各种粘结材料，如水泥砂浆、环氧砂浆、膨胀水泥砂浆、环氧树脂硅、沥青及各种化学补强剂等。

3.1.4粘结钢板封闭法,当钢筋构件产生主拉应力裂缝时，可对裂缝先进行处理之后，再在裂缝处粘结钢板，并用膨胀螺栓对钢板加压。钢板粘结方向应和裂缝方向垂直。

3.2桥梁加固增强技术。本文以最常见的桥梁结构形式的上部结构及其常见的加固方法进行说明。

3.3桥梁结构加固新技术——锚喷

随着锚喷技术的快速发展，其也越来越多的应用到桥梁结构的加固上。在桥梁结构的加固和支护岩体的工程中利用锚喷和混泥土作为加固材料。而锚喷技术设计钢筋网和喷射锚杆的配合使用更加完善了锚喷技术的应用范围。其次针对桥梁道路的上层结构采用锚喷技术有着巨大优势。而且针对桥面施工中，为了较快的使路面材料迅速凝结同时加强强度，那么可以在施工材料中添加一些速凝剂[3]。而且在锚喷技术施工时，一般不需要太多复杂程序，而且在施工中可以将材料运输以及混泥土浇筑等程序有效结合，使桥梁道路设计更加简单化，进而有着提高施工效率和增强强度的优点。

[1]郑智平.浅析道路桥梁病害及加固措施[J ].中国高新技术企业.2011，（9）.

[2]郑欣.城市道路桥梁常见病害论文联盟[J].工业技术.2010，（2）.